В последние годы, в связи с непрерывным ростом доли возобновляемых источников энергии, хаотичность, прерывистость и нестабильность генерации новой энергии серьёзно влияют на стабильность энергосистемы, а отсутствие возможности регулирования частоты стало серьёзным препятствием, сдерживающим её дальнейшее развитие. Вопрос о том, как использовать эту экологичную и низкоуглеродную энергию более безопасно, стабильно и экономично, стал актуальной задачей для новой энергосистемы.
Накопление энергии – это использование специальных устройств и систем для хранения энергии, её высвобождения при необходимости и передачи во времени и (или) пространстве. Оно обладает характеристиками быстрой частотной модуляции и регулируемой мощности, что гарантирует стабильную работу энергосистемы. В связи с этим накопление энергии считается неотъемлемой частью построения новой энергосистемы, основой которой является новая энергетика.
маховик хранения энергии
Накопители энергии подразделяются на физические, электрохимические и электромагнитные. Накопители энергии на основе маховика являются одним из видов физических накопителей энергии. Принцип работы маховика заключается в следующем: при наличии избыточной мощности маховик приводится в движение электрической энергией, которая преобразуется в механическую энергию для накопления. Когда система в ней нуждается, маховик замедляется, и двигатель работает как генератор, преобразуя кинетическую энергию маховика в электрическую для использования пользователем. Накопители энергии на основе маховика обеспечивают накопление и выдачу электроэнергии посредством ускорения и замедления ротора.
При зарядке скорость увеличивается, при разрядке скорость уменьшается.
По сравнению с другими способами накопления энергии маховиковое накопление энергии характеризуется длительным сроком службы, многократным циклом зарядки, высокой плотностью энергии, а также хорошими показателями безопасности и экологичности.
Композитная частотная модуляция: накопитель энергии на основе маховика + накопитель энергии на основе литиевой батареи
Благодаря «идеальному сочетанию» маховика и литиевого аккумулятора, накопители энергии сочетают в себе преимущества маховика с высокой мгновенной мощностью, миллисекундным откликом, многократным временем зарядки и разрядки, ёмкостью литиевого аккумулятора и широким диапазоном частотной модуляции, а также взаимодействуют с тепловыми силовыми установками для обеспечения частотной модуляции. Это позволяет решить проблему влияния частотных возмущений на устойчивость сети.
Впервые проект комбинированной частотной модуляции маховикового накопителя энергии сочетает преимущества «долгого срока службы» маховика и «большой емкости» литиевого аккумулятора, что не только увеличивает общую емкость системы, но и повышает долговечность аккумулятора. В сочетании с существующими тепловыми электростанциями, обеспечивающими регулирование частоты в энергосистеме, он позволяет эффективно обеспечить стабильность частоты энергосистемы и одновременно эффективно решить проблему разницы в мощности между выработкой тепловой энергии и потребляемой мощностью, необходимой для диспетчеризации сети.
Такая конструкция позволяет увеличить количество циклов зарядки и разрядки в 2000 раз по сравнению с системами чисто литиевых аккумуляторов и позволяет сэкономить около 24 миллионов юаней на расходах по замене трех партий литиевых аккумуляторов в течение одного и того же жизненного цикла.
текущий
Форма энергосистемы
Три элемента от исходной сети до загрузки
Преобразование в четыре элемента: источник, сеть, нагрузка и хранилище
Роль накопления энергии становится все более заметной
Имеет более широкие перспективы применения
По мере развития технологии хранения энергии с помощью маховиков и снижения затрат
Будет реализовано больше проектов по использованию маховиковых накопителей энергии.
Оказывать поддержку более экологичному, стабильному и безопасному потреблению электроэнергии в городах
Время публикации: 22 сентября 2023 г.